CC BY
28Химия и химические технологии
УДК 546.05
СИНТЕЗ НАНОЧАСТИЦ ЗОЛОТА, ОБЛАДАЮЩИХ БАТОХРОМНЫМ СДВИГОМ МАКСИМУМА ПОВЕРХНОСТНОГО ПЛАЗМОННОГО РЕЗОНАНСА
Д. И. Сайкова*, Д. И. Чистяков
Сибирский федеральный университет Российская Федерация, 660041, г. Красноярск, просп. Свободный, 79 E-mail: diana.saykova@mail.ru
В ходе исследования подобраны условия синтеза наночастиц золота, обладающих батохромным сдвигом максимума ППР. Полученные наночастицы изучены методами оптической спектроскопии и просвечивающей электронной микроскопии.
Ключевые слова: гидрозоли, наночастицы золота, оптическая спектроскопия, просвечивающая электронная микроскопия, бипирамиды.
SYNTHESIS OF GOLD NANOPARTICLES WITH BATHCHROMOUS SHIFT
OF MAXIMUM SPR
D. I. Saikova*, D. I. Chistyakov
Siberian Federal University 79, Svobodny Av., Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation E-mail: diana.saykova@mail.ru
The research selects conditions for the synthesis of gold nanoparticles possessing a bathochromic shift of the maximum of the SPR. The obtained nanoparticles are studied by optical spectroscopy and transmission electron microscopy.
Keywords: hydrosols, gold nanoparticles, UV-vis spectroscopy, transmission electron microscopy, bipyramids.
Введение. Наночастицы золота, обладающие батохромным сдвигом максимума поверхностного плазмонного резонанса (ППР), привлекают большое внимание ученых вследствие их уникальных оптических свойств. Смещение максимума ППР в длинноволновую область делает НЧ золота идеальными кандидатами для широкого круга применения: в солнечной энергетике и фотовольтаике, что представляет особый интерес для космической и авиационной техники, для создания химических сенсоров, для усиления комбинационного рассеяния, а также в медицине, где с их помощью предлагается осуществлять терапию онкологических больных. Смещенное положение максимума ППР наночастиц золота находится в пределах так называемого «биологического окна», где ткани становятся частично прозрачными для излучения, что позволяет использовать такие наночастицы для термотерапии, поскольку при освещении лазерным излучением они эффективно генерируют необходимое для гибели клеток тепло.
В данной работе изучался процесс синтеза двух видов золотосодержащих частиц: сферических НЧ типа «ядро-оболочка» (БЮ2@Аи) и несферических наночастиц золота.
Экспериментальная часть. Синтез наночастиц типа «ядро-оболочка» проводили по модифицированной методике [1]. Были получены частицы с максимумом ППР при 620 нм (батохромный сдвиг ППР 100 нм), что является недостаточным для их использова-
ния в качестве реагентов для борьбы с раковой опухолью.
Синтез несферических НЧ золота проводили, основываясь на опубликованной методике [2]. Процесс осуществляли в две стадии: формирование сферических наночастиц золота размером менее 2 нм - «зародышей» [3] и рост зародышей в контролируемых условиях под действием слабого восстановителя (аскорбиновой кислоты) и стабилизатора (бромида цетилтриметиламмония) [4]. Поиск оптимальных условий синтеза осуществляли с помощью метода математического планирования и обработки результатов (ДФЭ 27-4). В качестве изучаемых факторов выбрали температуру и время осуществления синтеза, а также концентрации и соотношения реагентов. В результате эксперимента получили уравнение регрессии, отражающее влияние указанных факторов на положение длинноволнового максимума ППР полученных гидрозолей. Путём анализа полученной математической модели выявлены оптимальные условия синтеза наночастиц золота с длинноволновым максимумом ППР при 870 нм, что соответствует первому биологическому окну. Установлено, что в оптимизированных условиях формируются бипирамидальные наночастицы золота размером 76x24 ± 5 нм.
Решетневские чтения. 2017
References
1. Preparation and Characterization of Gold Nanoshells Coated with Self-Assembled Monolayers / T. Pham [et al.] // Langmuir. 2002. Vol. 18. Pp. 49154920.
2. Tips and Tricks : practical guide to the synthesis of gold nanorods / L. Scarabelli [et al.] // J. Phys. Chem. Lett. 2015. Vol. 6. Pp. 4270-4279.
3. Bipyramid-templated synthesis of monodisperse anisotropic gold nanocrystals / J.-H. Lee [et al.] // Nature Communications. 2015. Vol. 6. Pp. 85-71.
4. Liu M., Guyot-Sionnest P. Mechanism of Silvers-Assisted Growth of Gold Nanorods and Bipyramids // J. Phys. Chem. B. 2005. Vol. 109. Pp. 22192-22200.
© Сайкова Д. И.,Чистяков Д. И., 2017
